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趙惠軍/張海民Appl. Catal. B.: 銅鉑合金催化劑上硝基苯的選擇性電催化加氫

硝基苯(Ph-NO₂)選擇性催化加氫生成高附加值的偶氮、偶氮和氨基苯化合物在有機(jī)合成工業(yè)中非常重要，但大多數(shù)催化劑更容易過(guò)度加氫形成氨基苯。

格里菲斯大學(xué)趙惠軍和中國(guó)科學(xué)院張海民等人報(bào)道了錨定在炭黑上的超細(xì)Cu_xPt_y合金納米粒子(Cu_xPt_y/C)，用于選擇性電催化硝基苯(Ph-NO₂)氫化。

已經(jīng)優(yōu)化電子結(jié)構(gòu)Cu₃Pt/C電催化劑由于Cu和Pt的強(qiáng)電子相互作用，可以有效促進(jìn)Ph-NO₂的吸附和活化。另外，酸性介質(zhì)有利于氨基苯的生產(chǎn)，并且與施加的電位無(wú)關(guān)，而電催化加氫產(chǎn)物則高度依賴于堿性介質(zhì)中的還原電位。

Cu₃Pt/C幾乎可以將100%的Ph-NO₂進(jìn)行轉(zhuǎn)化: 在1.0 M KOH中，在0.3 V_RHE時(shí)偶氮苯的選擇性為~99%; 在 -0.3 V_RHE時(shí)氨基苯的選擇性為~99%。

Ph-NO₂在1.0 M KOH 中在低還原電位下以高選擇性形成偶氮苯(Ph-N = NO-Ph)，歸因于 Ph-NO*與Ph-N*的組合具有有利的能壘，同時(shí)，偶氮苯(Ph-N = NO-Ph)形成的能壘與氨基苯(Ph-NH₂)形成的能壘不同，因此通過(guò)控制外加電位可以有效調(diào)節(jié)加氫產(chǎn)物的選擇性。

Selective electrocatalytic hydrogenation of nitrobenzene over copper-platinum alloying catalysts: Experimental and theoretical studies. Applied Catalysis B: Environmental，2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120545

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